Вольфрамит

Железо-марганцево-вольфраматный минерал

Вольфрамит — это минерал железа , марганца и вольфрамата с химической формулой (Fe,Mn)WO ₄ , который является промежуточным минералом между ферберитом ( богатым Fe ²⁺ ) и гюбнеритом ( богатым Mn ²⁺ ). ^[4] Наряду с шеелитом , ряд вольфрамита являются важнейшими вольфрамовыми рудными минералами. Вольфрамит встречается в кварцевых жилах и пегматитах , связанных с гранитными интрузивами . ^[5] Сопутствующие минералы включают касситерит , шеелит, висмут , кварц, пирит , галенит , сфалерит и арсенопирит .

Этот минерал исторически был найден в Европе в Богемии , Саксонии , а также в Великобритании в Девоне и Корнуолле . Сообщается, что Китай обладает крупнейшими в мире запасами вольфрамовой руды - около 60%. ^[6] Другими производителями являются Испания , Канада , Португалия , Россия , Австралия , Таиланд , Южная Корея , Руанда , Боливия , США и Демократическая Республика Конго . ^[7]

Характеристики

Вольфрамитовая серия формируется в основном за счет магматико-гидротермальных процессов, связанных с кислыми магмами, а именно скарнами , или за счет метаморфических процессов. В наиболее распространенных гранитных месторождениях минералы вольфрамита можно найти как в грейзенах , так и в жилах, поскольку его образование связано с этими двумя структурами. ^[8]

Кристальная структура

Схема кристалла вольфрамита, вид спереди

Ряд вольфрамита состоит из двух конечных членов: ферберита ( концевого члена Fe ^{2+ ),} гюбнерита (концевого члена Mn ²⁺ ), при этом вольфрамит (Fe,Mn)WO ₄ сам по себе является твердым раствором между двумя концевыми членами. ^[4] Эти два концевых члена могут присутствовать в вольфрамите в любой пропорции: от 100% ферберита до 100% гюбнерита. Вольфрамит Содержит следующие проценты своих компонентов: 60,63% W ⁺⁶ , 9,21% Fe ⁺² , 9,06% Mn ⁺² , 21,10% O ^-2 . ^[9] Вольфрамитовая руда имеет массивную форму, цвет от темно-серого до красновато-черного. ^[5] Вольфрамит в чистой кристаллической форме представляет собой моноклинную кристаллическую систему с идеальной спайностью {010} и железно-черным цветом. Вольфрамит в кристаллической форме также имеет пластинчатую и призматическую форму. ^[10]

Имя

Название «вольфрамит» происходит от немецкого « wolf rahm », названия, данного вольфраму Йоханом Готшалком Валлериусом в 1747 году. Оно, в свою очередь, происходит от « Lupi spuma », названия, которое Георг Агрикола использовал для этого элемента в 1546 году, что переводится на английский как «волчья морда» или «волчьи сливки». Этимология не совсем точна, но, по-видимому, это отсылка к большому количеству олова , потребляемого минералом во время его добычи, причем это явление сравнивается с волком, поедающим овцу. ^[11] Вольфрам является основой химического символа W для вольфрама как химического элемента .

Мировая добыча и запасы полезных ископаемых

По оценкам, по состоянию на 2022 год мировая добыча составит 84 000 метрических тонн вольфрама. ^[12] Крупнейшим производителем вольфрама является Китай, где было произведено около 71 000 метрических тонн, и поэтому в мировых поставках вольфрама доминировал Китай и китайский экспорт. Следующими по величине производителями являются Вьетнам, Россия, Боливия и Руанда с примерно 4800, 2300, 1400 и 1100 соответственно. ^[12]

По состоянию на 2022 год прогнозные мировые запасы вольфрама составляют 3 800 000 метрических тонн. И снова Китай располагает крупнейшими запасами вольфрама — 1 800 000 метрических тонн. Следующие страны имеют следующие по величине резервы: Россия, Вьетнам, Испания и Австрия с предполагаемыми резервами в 400 000, 100 000, 56 000 и 10 000 соответственно. ^[12]

Использовать

Добыча вольфрама из вольфрамитовой руды

Вольфрамит высоко ценится как основной источник металлического вольфрама — прочного и очень плотного материала с высокой температурой плавления, используемого для изготовления электрических нитей и бронебойных боеприпасов , а также твердосплавных станков . Во время Второй мировой войны вольфрамитовые мины были стратегическим активом из-за их использования в боеприпасах и инструментах. ^[13]

Вольфрамовая кислота (WO ₃ ) в виде порошка

Вольфрамовые соли использовались в 19 веке для окраски хлопка и изготовления огнестойких сценических костюмов. Кроме того, в XIX веке сульфиды вольфрама редко использовались в качестве смазки при механической обработке. Вольфрамит также используется для производства вольфрамовой кислоты , которая используется в текстильной промышленности. ^[14]

Основное современное применение вольфрама — это катализатор различных химических реакций. Одним из таких каталитических применений вольфрама является катализатор гидрокрекинга, который используется для повышения выхода органических компонентов, таких как бензин, при переработке углеводородов, а также для снижения вредных загрязнений и побочных продуктов. Другое каталитическое применение вольфрама – это катализатор удаления NO _X , который используется при очистке выбросов оксидов азота для преобразования вредных оксидов азота в инертный газ N ₂ . ^[14]

Еще одно современное применение вольфрама — в качестве смазки. Дисульфид вольфрама (WS ₂ ) — смазка с динамическим коэффициентом трения ~0,03. Дисульфид вольфрама можно использовать при температурах 583 °С и 1316 °С на воздухе и в вакууме соответственно. Эти характеристики позволяют данной смазке работать в экстремальных условиях. ^[14]

Вольфрамит считался конфликтным минералом из-за неэтичной практики добычи полезных ископаемых, наблюдавшейся в Демократической Республике Конго во время конголезских войн . ^[15]

Смотрите также

• Список минералов
• Кризис Вольфрама во время Второй мировой войны

Рекомендации

1. Бартельми, Дэйв. «Данные о минералах вольфрамита». webmineral.com .
2. «Вольфрамит: информация и данные о минералах вольфрамита» . www.mindat.org .
3. Кляйн, Корнелис и Корнелиус С. Херлбат-младший, Руководство по минералогии, Wiley, 20-е изд. 1985, стр. 355–356 ISBN 0-471-80580-7 . 
4. Кинг, RJ (1 марта 2005 г.). «Минералы объяснили 41». Геология сегодня . 21 (1): 33–37. дои : 10.1111/j.1365-2451.2005.00493.x. ISSN  0266-6979.
5. Халдар, СК (2020). Введение в минералогию и петрологию. Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-323-85136-7. ОСЛК  1181840467.
6. «Циркуляр 930–O Геологической службы США: Сводный отчет по международным стратегическим вопросам полезных ископаемых - Вольфрам» . pubs.usgs.gov . Проверено 10 февраля 2023 г.
7. «Очистите их» . Экономист . 19 августа 2010 г.
8. П., Квак, Т.А. (2014). Скарновые отложения W-Sn: и связанные с ними метаморфические скарны и гранитоиды. Эльзевир Наука. ISBN 978-0-444-59792-2. ОСЛК  1044727909.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
9. ПИРССОН, ЛУИ В.; КНОПФ, АДОЛЬФ (ноябрь 1947 г.). «Камни и горные минералы». Почвоведение . 64 (5): 434. дои : 10.1097/00010694-194711000-00020. ISSN  0038-075Х.
10. «Данные о минералах вольфрамита». webmineral.com . Проверено 14 февраля 2023 г.
11. ван дер Крогт, Питер. «Вольфрам Вольфрам Вольфрам». Элементимология и элементы Multidict . Проверено 11 марта 2010 г.
12. Шедд, Ким Б. (январь 2023 г.). «Вольфрам» (PDF) . Геологическая служба США, Обзоры полезных ископаемых . Проверено 22 марта 2023 г.
13. «Нацистское золото: Испания и Португалия». 19 августа 2011 г. Архивировано из оригинала 19 августа 2011 г. Проверено 11 ноября 2017 г.
14. Кристиан, Дж.; Сингх Гаур, член парламента; Вулф, Т.; Трасоррас, JRL (1 июня 2011 г.). «Вольфрамовые химикаты и их применение» (PDF) . Международная ассоциация вольфрамовой промышленности . стр. 1–12 . Проверено 19 февраля 2023 г.
15. «Очистите их: конфликтные минералы Конго» . Экономист . Том. 396, нет. 8696. 21 августа 2010. с. 41 . Проверено 24 августа 2010 г.